【摘 要】近年来，随着电力科技水平的进步与人民群众社会生活对电力行业需求的增大，电力行业得到了更为广阔的发展。其中，配网自动化的推广应用，为城市配电网建设改造带来巨大影响，有效提高了供电质量，成为城市配网最闪耀的明星。本文主要结合城市配电网对配电自动化的需求特点，探析城市配网自动化技术应用情况，分析存在的问题，结合实际提出改进方向。
【关键词】城市配电网；配网自动化
配网自动化是以配电网一次网架和设备为基础，利用计算机及其网络技术、通信技术、现代电子传感技术，以配网自动化系统为核心，将配电网设备的实时、准实时和非实时数据进行信息整合和集成，实现对配电网正常运行及事故情况下的监测、保护及控制。相比非自动化设备，配网自动化能够在配网线路发生故障后，自动判断线路故障区域并隔离故障，快速恢复非故障区域的供电，可大幅提高城市配电网的可靠性。
1、配网自动化技术概况
配网自动化按照其功能大致可分为“二遥”和“三遥”两种模式。“二遥”指的是遥信和遥测，常用于故障指示器等配网设备；“三遥”指的是遥信、遥测和遥控，常用于配网自动化开关等设备。具备“三遥”的配网自动开关，按其继保类型，大致可分为集中控制型和就地控制型，其中就地控制型又可分为智能分布式、就地重合式和级差保护方式，不同的配网自动化模式对自动化设备的选型和通讯方式要求有所区别。配网自动化设备按其安装位置可分为架空型设备和电缆型设备。
2、城市配网自动化技术应用情况
不同地区对配网自动化水平的要求不同，不同的城市定位、不同的城市发展水平，对电力供应的要求各有区别。以一个沿海地区三四线城市为例，因城市规划、经济效益和气候影响等因素，其对配电网的供电可靠性，乃至对配网自动化建设的要求，都具有其自身特点。
首先是从经济效益方面考虑。省会等一二线城市对供电可靠要求非常高，因此，在配网自动化规划建设时，可适当牺牲经济性，宜采用造价相对较高的集中控制型的模式或者智能分布式模式，通过大量建设配网自动化设备，同时建设一个强大的配网自动化主站系统，打造一个全自动的配电网，大幅提高配电网的供电安全可靠。而作为一个三四线城市，其经济发展、人文社交活动等方面与一二线城市相比，对供电可靠性要求相对较低。因此，在进行配电网自动化建设改造时，需要注重经济效益，可采用耗资量较少的就地重合式的模式。就地重合模式的配网自动化只需通过对原有配网线路设备稍加改造更换，就可实现馈线自动化功能，实现在配网故障时自动隔离故障区域，快速恢复非故障区域的供电的目的。
其次是从城市规划和市容市貌方面。一二线城市在城市规划方面水平相对较高，能够充分考虑配电网网架结构问题，能够较好地在进行城市规划的同时综合考虑配电网设备用地，这对配网自动化设备采用户内型的建设改造方案提供较好的基础。因此，一二线城市在进行配网自动化建设改造时，宜选用室内型的设备，将其安装于室内配电房，优化设备的运行环境，这同时也对改善市容市貌做出一定的贡献。三四线城市的城市规划水平则往往较低，欠缺综合考虑，没有建设大量的配电房，大部分的配网自动化设备只能选择室外型的设备，安装在设备某一小块空地上，甚至是占用人行道等。
再次是配网自动化设备选型方面。具备“二遥”功能的配网自动化设备只能实现遥信、遥测等运行数据实时采集功能，无法通过远方控制来分、合开关。远方遥控开关对供电企业的运行检修人员来说，比现场就地操作开关要安全得多，特别是在配网线路发生故障后的送电时。考虑到人身安全因素，城市配网自动化设备采用具备“三遥”功能的配网自动化设备较为合适，可以大幅降低供电企业运行检修人员的作业风险，保障运行检修人员的人身安全。此外，城市配电网线路经过不断改造升级，电缆化率较高，象沿海地区考虑到台风等恶劣天气影响，配网自动化设备宜采用电缆型设备，以此提高设备运行的安全性。
最后是通讯方式方面。目前配电网自动化采用的通讯方式有无线公网、无线专网和光纤通讯等方式，较为常见的是无线公网和光纤。其中，采用光纤通讯模式的可靠性最高，其改造费用也相对较高，施工难度较大。不同的配网自动化模式对通讯可靠性的要求各有不同。对于采用集中控制型和智能分布式的配网自动化模式的，其对通讯可靠性要求相对较高，需采用光纤通讯模式。对于三四线城市而言，若采用就地重合型的配网自动化模式，可选用无线公网通讯模式。有特殊要求的，或在其城市中心区域等对供电稳定性要求较高的地方，也可适当选择光纤通讯模式。
3、存在问题
一是在规划建设方面。在城市配网自动化建设改造过程中，需将原有的非自动化设备进行更换，或者新增加自动化设备。因配网自动化设备的体积与非自动化设备比要大得多，在这寸土寸金的年代，更换甚至是新增体型庞大的配网自动化设备，存在较大阻力。且三四线城市的配网自动化设备大多数位于室外，与安装于室内的设备相比，其运行环境较为恶劣，容易受到车辆碰撞等外力破坏，在夏天时运行环境温度较高，设备的安全稳定运行存在较大隐患。
二是在配网自动化设备本体方面。目前市场上配网自动化设备厂家众多，产品五花八门，质量参差不齐。不同厂家的产品，其自动化功能逻辑也存在较大差异。这些问题对建设一个稳定可靠的城市配电自动化网络来说，是一个不小的考验。
三是在配网自动化设备运营方面。作为新生事物，配网自动化对供电企业运维人员的综合素养提出新的要求。供电企业的配网运维人员需要具备一定的继电保护知识和通讯方面的知识，才能从事好配电自动化设备的运行维护工作，才能保证城市配电网的安全稳定运行。再者，配网自动化设备一旦本体发生故障，因其涉及到继电保护和通讯等内容，其故障修复时长要比非自动化设备长得多。
四是一个完善的配网自动化系统，其正常运转高度依赖于通讯。对于采用无线公网通讯模式的设备，其通讯质量与设备现场通讯信号以及通讯运营商的服务能力有较大关系，容易因为第三方的问题导致自动化设备通讯质量不佳，从而影响自动化设备的实用性。对于采用光纤通讯发生的自动化设备，其通讯质量要比采用无线公网方式的高得多，但光纤容易受到外力破坏，一旦光纤在管道施工过程中受外力破坏，修复难度较大。
4、改进方向
一是供电企业需要与城市规划部门加强沟通，在城市规划时，同步做好配电网规划，为配电网自动化的落地打造良好的基础。因为配网自动化设备涉及到继电保护和通讯等二次回路，其对运行环境要求相对较高，因此，在进行配网自动化建设改造时，应尽可能将配网自动化设备安装于室内。
二是不断提高配电自动化设备的技术水平，应尽量使其体积小型化，功能一体化，模块集约化，这一方面方便配网自动化设备的建设安装，另一方也方便供电企业的运行维护，节约运行成本。
三是供电企业应积极进取，与时俱进，做好技术人员储备工作，
加强配电网运行检修人员的技术培训，使其能够胜任配网自动化设备运行维护工作。
四是加强市政施工等地下管道施工管理，采取有效措施，防止地下管道施工过程对光纤造成外力破坏。
5、结束语
配网自动化在扩大供电能力，提高供电可靠性，优化电力服务方面具有显著的优越性，配网自动化是电力系统现代化发展的必然趋势。配网自动化颠覆了城市配电网的运行模式，在城市配网自动化建设改造过程中，需要因地制宜，充分论证，按最佳的投资策略选择最适宜的配网自动化模式进行改造实施。
【参考文献】
[1] 海涛，陈勇 . 配网自动化的认识与实践， 2004.
[2] 赵亮 . 电力配网自动化通信系统的发展分析， 2010.
[3]陈小乔 . 基于城市配网自动化技术应用研究，2014.
收稿日期：2020年7月10日
作者简介：魏桐宇（1998－）男，广东揭阳人，三峡大学学生